کارآموزی شركت برق منطقه اي خراسان و امور انتقال

مقدمه نويسنده
زندگي جستجو است، تلاش براي دست يافتن به مرزهاي نو، مرزهاي علم و دانش، بايد پيوسته آموخت، دانست، و به بار نشاند، مي توان با هربار ساختن لحظه هاي زندگي دوباره زنده شد.
به راستي عشق به دانستن بهترين عشق هاست.
بايد لحظه اي از آموختن غافل نشد،لحظه هاي زندگي بايد دوباره زنده شوند. پس بايد جستجو كرد، و لحظه هاي بي بار خود را با آموختن به پربارترين دقايق تبديل كرد.
يكي از مراحلي كه در دوران تحصيل در اختيار داريم كه همواره بياموزيم، به كار بگيريم و بهره ببريم، دوران كارآموزي است كه هم اكنون غالب دانشجويان بايد اين واحد را بگذرانند.

اميدوارم كه تمامي دانشجويان در اين دوران بحراني و مهم زندگي و تحصيل خويش موفق باشند. اين REPORT در سه بخش عمده تنظيم شده است:
۱٫ چارت داخلي سازمان شركت برق منطقه اي خراسان را به تصوير كشيده و توضيح ميدهيم.
۲٫ شامل فعاليت ها و كارهائي است كه در داخل آزمايشگاه رلياژ انجام شده است.
۳٫ شامل يك فعاليت تحقيقي مي باشد كه در زمينه A1700 ALPHAبود.
اكنون كه با ياري خداوند توانستم اين دوران را بگذرانم از تمامي مسئولان و دست اندركاراني كه مرا در اين امر ياري فرمودند كمال تشكر را دارم. اميدوارم كه همواره موفق و كامياب باشند.
با تشكر و احترام
نصيبه خاكشور- دانشجوي دانشگاه آزاد اسلامي- واحد تربت حيدريه

تابستان ۸۳
شركت برق منطقه اي خراسان و امور انتقال
۱٫ شركت توزيع نيروي برق خراسان

توزيع نيروي برق در حوزه عملياتي شركت توسعه، تعمير و نگهداري و تاسيسات توزيع تا سطح ولتاژ ۲۰ كيلو وات، انجام كليه خدمات فني و اداري بالغ بر۱۶۵۰۰۰۰مشترك برق بر عهده اين شركت توزيع نيروي برق خراسان است.
۲٫ شركت مديريت توليد برق طوس
بهره برداري از تاسيسات نيروگاه حرارتي طوس به منظور فروش به طور عمده بر عهده اين شركت مي باشد.
۳٫ شركت مديريت توليد برق شهر
بهره برداري از تاسيسات نيروگاه مشهد به منظور فروش برق به طور عمده بر عهده اين شركت مي باشد.
۴٫ شركت فني طوس نيرو
طراحي و احداث شبكه ها و پست هاي هوائي و زميني توزيع برق به همراه طراحي و ساخت كالاهاي برق و غير برقي مورد نياز بر عهده اين شركت مي باشد.
۵٫ شركت احداث تاسيسات انتقال نيرو (اتانير)
احداث ساختمان خطوط و پست هاي فشار قوي و ساير خدمات وابسته بر عهده اين شركت مي باشد.
۶٫ شركت نصب و تعميرات نيروي خراسان
طراحي و برنامه ريزي و نصب تعميرات توربورژنراتورها، ديزل ژنراتورها و تاسيسات وابسته بر عهده اين شركت است.
واحد رلياژ كه جزئي از امور انتقال مي باشد، امور مربوط به كنترل و حفاظت سيستم ها را انجام مي دهند و شامل قسمت هاي زير مي باشد:
• واحد محاسبات

• كنترل و حفاظت پست ها
• كنترل و حفاظت نيروگاه ها
• آزمايشگاه رلياژ

برق استان خراسان به طور مستقل از شبكه سراسري توسط پنج نيروگاه بزرگ

و چندين نيروگاه ديزلي كوچك و متوسط تامين مي گردد.
انرژي توليدي نيروگاه ها به جز در دو نقطه منفرد كلات نادر و نهبندان توسط دو شبكه انتقال ۱۳۲KVمستقل از يكديگر به مراكز مصرف منتقل مي گردد.
شبكه شمال از مرزهاي شمالي استان شروع و تا مركز استان(روستاهاي مهند از توابع فيض آباد تربت حيدريه) امتداد دارد، شرق و غرب استان را نيز تحت پوشش قرار مي دهد و فقط شهر كلات نادر (به دليل موقعيت خاص جغرافيائي و كمي مصرف در اين نقطه ) تحت پوشش نبوده و توسط نيروگاه ديزلي منفرد برق آن تامين مي شود.
شبكه جنوب از شهرستان گناباد شروع شده و به جز شهرستانها،نهبندان (به دليل بعد مسافت و كمي مصرف ) بقيه شهرهاي جنوب استان را دربر مي گيرد.
مجموع قدرت عملي نيروگاهاي استان ۱۲۰۰مگا وات مي باشد كه به ترتيب ؛
نيروگاه طوس ۶۰۰مگا وات، نيروگاه مشهد ۳۰۰مگا وات، نيروگاه شيروان ۹۴مگا وات، نيروگاه قائن ۳۶مگا وات و نيروگاههاي ديزلي مجموعا ۷۰مگا وات مي باشد.
تعدد مشتركين برق استان بيش از ۱۵۰۰۰۰مشترك مي باشد كه برق توليدي %۳۴به مصرف خانگي، % ۲۹به مصرف كشاورزي، % ۲۷به مصرف عمومي و تجاري و % ۸به مصرف صنعتي مي رسد و الباقي در اماكن متبركه و مراكز آرد و نان مصرف مي شود.
شركت برق تا زمان سال ۱۳۷۶ كاملا به شكل دولتي اداره مي شد و شامل شركتهاي تابعه اي بود كه همه زير نظر شركت برق منطقه اي بودند ولي از تاريخ فوق قسمتي از امور به بخشهاي خصوصي جديدي واگذار شد و شركتهاي تابعه نيز به شكل خصوصي درآمدند. به خصوص بخشي از امور انتقال به شركت خصوصي مهام شرق (تعميرات و نگهداري تاسيسات نيرو ) واگذار شد كه بخش رلياژ نيز جزئي از اين شركت مي باشد.
• واحد محاسبات: اين قسمت، محاسبات مربوط به بخش بارشبكه ها و بهينه سازي آن و محاسبه تلفات در استان خراسان را انجام مي دهد.
• كنترل و حفاظت پست ها: اين قسمت مسئوليت و حفاظت پست ها در استان را بر عهده دارد. سركشي به پست و بر طرف كردن مسائل و مشكلات موجود از

جمله وظايف اين واحد مي باشد.
• كنترل و حفاظت نيروگاه ها:اين قسمت مسئوليت كنترل و حفاظت نيروگاه ها در استان را بر عهده دارد. سركشي به نيروگاه و برطرف كردن مسائل و مشكلات موجود از جمله وظايف اين واحد است.
• آزمايشگاه رلياژ: اين قسمت مسئوليت تعمير وسايل و رله ها و انجام برخي طراحي ها و پروژه ها را بر عهده دارد. همچنين اين قسمت به پست ها و نيروگاه ها سركشي مي نمايند و معايب را رفع مي كنند.
سيستم حفاظت

سيستم قدرت شامل بخشهاي توليد، انتقال و توزيع مي باشد. در اين سيستم خطوط انتقال و شبكه واسطه بين نيروگاه ها و مصرف كننده مي باشد. پايداري در شبكه قدرت از مباحث مهمي است كه در بخشهاي مختلف مورد توجه مي باشد.
عواملي از قبيل بروز اتصال كوتاه در خطوط انتقال انرژي، خارج شدن يك واحد توليد از مدار، خارج شدن ناگهاني بارهاي زياد از سيستم و ۰۰۰ باعث بروز ناپايداري مي شوند.
علاوه بر اين ؛ نوع اتصال كوتاه، محل وقوع، سرعت برطرف كردن و روشهاي برطرف كردن آن نيز در پايداري سيستم مؤثرند. تجهيزات توليد، انتقال و توزيع نيرو به طرق مختلف در برابر انواع fault و ناپايداري حفاظت مي شوند.
اجزاء يك سيستم حفاظتي عبارتند از:
وسايل تشخيص دهنده (pt,ct) ؛ وسايل تصميم گيرنده ( رله هاي حفاظتي ) ؛ عمل كننده ها (كليدهاي قدرت ) و وسايل كمكي (رله هاي كمكي ) و برق گيرها مي باشد.
اساس كار رله هاي محافظ

اساس كار رله هاي محافظ، حذف فوري يك اتصال كوتاه در سيستم و يا در يكي از تجهيزات سيستم است. ( عملكرد رله مانند يك فيوز است ) همچنين ممكن است هنگام كار نرمال، عيوب و يا نواقصي در دستگاه ايجاد شود كه روي تجهيزات ديگر نيزاثر نامطلوب داشته باشد و در اين مواقع رله محافظ بايد با يك كليد قطع كننده مدار آسيب ديده را از سيستم جدا كند گر چه اغلب رله هاي محافظ براي كم كردن اثر اتصال كوتاه به كار مي روند ولي در ژنراتورها و ترانسفورماتورها براي پيشگيري از بسياري از حالات طبيعي نيز رله هاي محافظ بكار مي رود. از خصوصيات ديگر رله محافظ شان دادن محل و كيفيت خرابي
در سيستم است بدين ترتيب تعمير خرابي آسانتر م

ي شود بلكه مانع آسيب ديدن ساير قسمتها مي گردد.
به طور كلي يك مدار الكتريسيته از قسمتهاي زير تشكيل شده است:
ژنراتورها، تغيير دهنده ها و يكسو كننده ها، كليدها، خطوط انتقال و مدارهاي توزيع.
قسمتهاي ذكر شده اغلب توسط يك قطع كننده circuit breakerبه هم مربوط شده اند. به طوري كه قطع يكي از كليدهاي فوق باعث مجزا شدن

آن قسمت از بقيه مدار مي شود.
براي اينكه مدار داراي اطمينان كامل باشد، كليدها بايد بتوانند در مواقع لازم و اتفاق اتصالي، مدار را قطع كنند. ساختمان رله هاي محافظ طوري است كه در موقع اتصال اتفاقي به كليد فرمان را بدهد. رله هاي كمكي تنها براي محافظت اتصال كوتاه به كار مي برند، زيرا اتصال كوتاه بزرگترين خرابي در يك سيستم است؛ تجربه نشان داده است كه محافظت كمكي مطمئن تر از محافظت معمولي مي باشد.
عواملي كه باعث عدم كار رله اوليه مي گردد عبارتند از:
• منبع جريان يا ولتاژ رله
• منبع جريان دائم رله
• تجهيزات خود رله محافظ
• مدار قطع يا مكانيسم قطع كننده
• كليد
اساس كار رله هاي كمكي بر اين اصل است كه اگر رله هاي اوليه نتوانستند كار خود را انجام دهند اين رله انجام وظيفه مي كند.
شرايط كار سيستم محافظ
• موقعي كه يك اتصال كوتاه در خط اتفاق بيفتد رله محافظ بايد كليد نزديك به محل اتصال را قطع كند. در زمان اتصال كوتاه جريان خيلي زيادي از مدارات و اجزاء مربوطه عبور
مي كند.
• اگر كليد انتهايي مدار اتصال، درست عمل

نمايد، رله مجاور مدار نبايد عمل كند و به كليدهاي مربوطه فرمان قطع مي دهد.
• اگر كليد مدار اتصالي به موقع قطع نكند رله هاي مخصوص مدارات مجاور بايد به كليد مربوطه فرمان قطع دهد.
• زمان عملكرد رله محافظ بايد به اندازه اي كوتاه باشد كه در اين مدار استابيليته خود را از دست نداده و از خطر وارده به سيستم جلوگيري شود.

آشنايي با شركت برق و پستها

شركت برق منطقه اي خراسان نظارت بر امر توليد برق منطقه اي خراسان و توزيع و انتقال دارد.
• شركت مديريت توليد برق طوس: نيروگاه طوس كه چهار واحد ۱۲۵ مگا وات بخاري دارد.
• شركت مديريت توليد برق مشهد: نيروگاه مشهد يك نيروگاه بخاري و گازي با هم است.
• شركت مديريت توليد نيروگاهاي گازي: نيروگاه شريعتي، نيروگاه شيروان، نيروگاه قائن، نيروگاه نيشابور.
در كل نيروگاه ها ۲۳۶۴٫۵ مگا وات انرژي استان خراسان است.
نيروگاه هاي ديزلي قائن، بيرجند، گناباد، نهبندان، فردوس و طبس مقدار كمي برق توليد مي كنند كه در زمان پيك مقرون به صرفه مي باشد كه كار كنند در اواخر سال ۷۷ برق خراسان به شبكه كشوري متصل شد. ( از طريق اسفراين و استان مازندران كه حدود ۲۰۰ مگا وات برق به شبكه مي دهند ).
شركتهاي توزيع نيروي برق
• توزيع نيروي برق استان: مابقي شهرستانهاي استان
• توزيع نيروي برق مشهد: مشهد، سرخس، فريمان، چناران

انواع پستها

انواع پستها از نظر شبكه عبارتند از:
• پستهاي نيروگاهي (بالا برنده )
• پستهاي كليدي (sw-sub)
اگر بخواهيم از پست A به پست C ولتاژ را انتقال دهيم، از نظر اقتصادي نبايد به صورت يكسره وصل شوند بلكه بايد آن را نصف كرد در اين صورت ايجاد خطا كمتر مي شود. ((Sub مخفف كلمهstation Sub يعني پستهاي انتقال و توزيع.
انواع پستها از نظر ساختماني عبارتند از:

• بيروني Out door
پستهاي سنتي (conventional)
پستهاي مدولاتور يا نيمه متحرك
پستهاي موبايل
پستهاي GIS ((Gas Insulation Sub
• داخلي In door

تجهيزات در داخل اتاقي است.
پست موبايل: تجهيزات روي شاستي قرار دارند.
پست نيمه متحرك: اين پستها روي آهن آلات هستند و تجهيزات به سرعت قابل جابجائي
مي باشد.
پست GIS : تجهيزات پستها در داخل لوله هائي با گاز است. اين عمل ، ارزان و مقرون به صرفه است كه در موارد زير استفاده مي شود:
– از نظر استراتژيكي
– از نظر جوي ( رطوبت و آلودگي )
– جا و مكان و زمين ( اگر از نظر جا دچار كمبود باشند آن را با روش GIS و در چند طيف مي سازند).
عوامل مؤثر در طراحي پست (عوامل محيطي )
– جنس خاك
– باد و زلزله
– ارتفاع از سطح دريا
– مسير سيل و رودخانه
تعريف Bay
هر bay شامل : سكسيونر، برقگير، ترانس ولتاژ و بريكر است.
از نظر تقسيم بندي ولتاژ ۲۰ KV مربوط به توزيع، ولتاژهاي ۱۳۲ KVو۶۳ مربوط به فوق توزيع و ولتاژهاي ۲۳۰ KV و ۴۰۰مربوط به انتقال مي باشند.
انتقال واسطه اي بين توليد و توزيع است و ديسپاچينگ آن يك حالت فرماندهي دارد.
ترانس و خط نياز به حفاظت دارند و يك سري حفاظتهايي در نظر مي گيرند كه به عنوان يك تركيب هوشمند عمل مي كند كه مشكلي در شبكه به وجود نيايد.

يكي از اين حفاظتها رله ديفرانسيل است كه بر اساس تفاضل جريانها عمل مي كند.
شبكه برق يك شبكه پيوسته است و سيستم حفاظت بايد با سايز رله ها در شبكه هماهنگ باشد، يك سيستم حفاظتي چند مشخصه ثابت بايد داشته باشد:
– قابليت اطمينان: در جايي كه خطا دارد عملكرد داشته باشد و در جايي كه خطا وجود ندارد عملكرد نداشته باشد.
– سلكتونيه: رله را طوري طراحي كنيم كه بخشي از سيستم را حفاظت كند ( قابليت انتخاب رله ) يعني همان قسمتهاي معيوب را از مدار جدا كند و قسمتهاي سالم را در مدار نگه دارد.
– سرعت: متناسب با زماني كه براي آن تعيين كرده ايم، قسمتهاي معيوب را جدا كند يعني با فرمول عمل كند زيرا اگر خيلي سريع عمل كند باعث تداخل مي شود.
اصولAMP OP-
OP-AMP ها در ابتدا براي يك سري تقويت كننده هاي تزويج مستقيم، عملكرد بالا در كامپيوترهاي آنالوگ طراحي شدند. اين تقويت كننده ها اعمال رياضي ( جمع، مقياس دهي، انتگرال گيري و۰۰۰ ) را انجام مي دادند. امروزه در دسترس بودن IC هاي تقويت كننده ارزان، بسته هاي OP-AMP را به عنوان جايگزيني براي هر تقويت كننده اي مناسب ساخته است.

تست OP-AMP
براي چك كردن OP-AMP مدار بافر را مي بنديم يعني به صورت زير:

 

بدين صورت كه پس از تشخيص پايه هاي OP –AMP به كمك data book ورودي منفي اپ امپ را به خروجي وصل كرده و پس از اتصال V+ و V- به پايه هاي مورد نظر، بهكمك اسكوپ مشاهده مي كنيم، در صورتي كه Vin = Vout باشد نتيجه مي گيريم كه

اپ امپ مورد نظر سالم است. اين مدار Emitter follower است اما بهتر است از مدار Inverter به شكل زير استفاده كنيم:

اگر به Vin ولتاژ سينوسي بدهيم بايد شكل موجي با زاويه ۱۸۰ اختلاف فاز داشته باشيم يعني:

بازديد از پست كوهسنگي
پست در حقيقت، ايستگاه تقويتي و توزيع است. در ابتداي بازديد از پست ۱۳۲KV كوهسنگي ديدن كرديم. به طور كلي پستها به چهار دسته تقسيم مي شوند:

• پستهاي مادر يا نيروگاهي كه در كنار نيروگاه واقع مي شوند و در واقع پست اصلي هستند.
• پستهاي انتقال انرژي يا بين نيروگاهي كه كارشان توزيع برق فشار قوي است.
• پستهاي فوق توزيع
• پستهاي توزيع كه در محله ها هستند.

پست انتقال انرژي
درنيگ شمال، پست مشهد؛ خواجه ربيع و درنيگ جنوب آن پست كوهسنگي قرار دارد.
قسمت ۱۳۲KV داراي دو Bas bar ،A وB مي باشد. آرايش تجهيزات يك خط به ترتيب زير است:

• برقگير: كه برق اضافي را به زمين تخليه كرده و از بروز خطرات احتمالي جلوگيري مي كند.
• CUT& UT : كه ترانس ولتاژ است كه براي حفاظت و براي سيستم اندازه گيري استفاده مي شود.
• Lin trap : براي سيستم مخابراتي PLC
• سكسيونر زمين: سكسيونر كليد خشكي است زير بار آن قابل قطع نيست.
• CT : ترانس جريان است.
• بريكر خط: بريكر كليد خشكي است قطع و وصل خط در زير بار است. بريكر از نوع مكانيزم، هيدروليك و از نوع خاموش كننده جرقه ازنوع گاز SF6 است.